[发明专利]一种住宅小区车辆出入智能控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机视觉和信息处理系统，尤其是涉及一种住宅小区车辆出入智能控制系统。

背景技术

随着汽车在国内的日益普及，对小区的需要越来越大，而目前国内的小区，基本还处于有人看守的阶段，自动化和智能化程度不高，同时效率相对低下。而一些无人值守的小区管理系统，也往往应用的是卡片识别技术，包括司机手持的磁卡、条码卡、IC卡、近距离RF射频识别卡以及远距离RF射频识别卡等。这些系统虽然其为无人值守，但在具体操作过程中，往往需要对进入该小区的车辆信息进行提前登记统计设定，对在固定某一期间内多次使用该小区的用户如月租用户或在该小区自有停车位用户来说，这种一次发卡，多次使用技术同人工操作的系统相比，具有更高的效率。但对其它进入小区的车辆，需要有人值守，判断有车辆进入时，自动检测车辆并打开闸机，效率不高。因此，如何构建更加自动化和智能化的闸机控制系统，是目前国内外系统开发和技术研究的一个热点。在这种系统中，对进入小区车辆的类型进行识别，是其中关键和基本的一项工作。本新型使用正是在这种背景下，基于计算机视觉技术，开发一种机动车和非机动车识别系统及方法，并根据判断识别的结果自动对栏杆机进行控制。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自动化程度高、识别精度高的住宅小区车辆出入智能控制系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种住宅小区车辆出入智能控制系统，其特征在于，该系统包括前端设备、地面设备，所述的前端设备包括云台、防护罩、图像传感装置、1394专线、补光灯、稳压电源、电缆线，所述的图像传感装置架设于云台上，所述的图像传感器位于防护罩的内部，所述的地面设备包括控制计算机、栏杆机、RS232专线，所述的图像传感装置与控制计算机通过1394专线连接，所述的控制计算机与栏杆机通过RS232专线连接，所述的补光灯与稳压电源通过电缆线连接，该系统具体操作流程如下：

1)控制计算机给出信号，图像传感装置收到信号后启动，图像传感装置将获取的信息通过1394专线传输给控制计算机；

2)控制计算机利用车型识别算法判断进入的车辆是否停止，如果判断为否，则保持栏杆机关闭状态，如判断为是，则判断车辆是否为机动车辆，如判断为是，则打开栏杆机，如为否，在保持栏杆机关闭状态。

3)当判断车辆为机动车辆并打开栏杆机时，同时判断机动车是否通过，如判断为是，则关闭栏杆机；如判断为否，则对判断车辆所处的位置是否在栏杆机关闭时接触范围之内，如果判断为是，则保持栏杆机打开状态，并提示车辆可以通过，如判断为否，则在一定时间内自动关闭栏杆机并给出语音提示。

所述的图像传感装置高清可见或红外摄像机。

所述的控制计算机内部的车型识别算法为基于计算机视觉的算法，该算法的具体算法如下：

(1)控制计算机接收图像传感装置传输过来的车辆信息；

(2)控制计算机对接收到的车辆图像信息进行预处理，将高清摄像机拍摄的彩色数字图像首先转换成灰度图像，并采用基于颜色不变性的自适应图像灰度变换方法对获取的灰度图像进行颜色不变性处理；

(3)从参考背景图像和当前帧图像中分别提取边缘信息，如果两个边缘信息相差很大，则对背景进行更新，同时提取当前帧中没有车辆信息的图像作为背景图像；

(4)判断车辆在栏杆机门口是否处于停止状态，应用帧间差分信息进行判断，即在连续相邻帧中运动区域信息差异小于一定阈值时，判断车辆处于停止状态；

(5)采用基于模式的方法和基于特征的方法相结合的方法对车辆进行最后的识别，首先通过基于模式的方法对图像传感装置获取的信息进行降维处理，对处理后的信息进行训练学习，并进行判断是否匹配，如为是，则直接识别车型，如为否，则继续采用基于特征的方法对图像传感装置获取的信息进行特征提取，主要选取车辆面积特征、长度特征、宽度特征，根据特征与经验设定值之间的关系判定车辆的类型。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)不需要人工干预，自动化智能化程度高。利用计算机视觉技术，如在小区入口装入一机器人眼，自动智能对进入小区的车辆类型进行判断，全自动决定栏杆机开启或关闭状态。

2)安全。智能判断车辆在小区入口处所处的位置，有效避免栏杆机和汽车碰撞发生损坏事故。

3)系统结构简单，成本低。利用假设在云台上的图像传感装置获取信息，依靠地面设备控制计算机可完成对信息的分析处理和对栏杆机的状态管理，系统结构简单，具有较低的建设成本。